L¹ingénierie concourrante et la solution

par Eric Verdebout, IMT-DMT

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Principe du projet SCOPES

Avec un titre pareil, me voilà obligé d¹expliquer d¹entrée de jeu en quoi consiste l¹ingénierie concourrante... et en quoi SCOPES peut être une solution! Commençons par le projet SCOPES (Systematic Concurrent design Of Products, Equipments and control Systems). Il s¹agit d¹un projet ESPRIT III auquel l¹Institut de Microtechnique participe depuis 1992, sous la responsabilité du Prof. J. Figour, et depuis peu sous la conduite scientifique du Prof. J. Jacot. Comme pour toutes les participations suisses aux projets européens de ce type, l¹IMT est soutenu non pas par la Communauté européenne, mais directement par l¹OFES à qui nous adressons tous nos plus vifs remerciements: il faut savoir que parfois, certaines décisions de la communauté peuvent être attendues pendant de longs mois qui ne facilitent pas l¹organisation....

Dans le cadre de ce projet, quatre laboratoires, dont le nôtre, fournissent des spécifications pour des modules logiciels que nos partenaires industriels transforment en prototypes puis en produits. Les résultats de ce projet ont été présentés à l¹EPFL le 4 avril dernier lors d¹un workshop organisé en toute efficacité par le CAST. Les prototypes en question sont des outils d¹ingénierie concourrante, et nous y voilà!

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L¹ingénierie concourrante

Une définition de l¹ingénierie concourrante a été proposée lors d¹une rencontre à l¹Université de Cranfield (l¹un de nos partenaires dans ce projet, voir plus bas).

Avouons que même après avoir déchiffré cette définition, le praticien reste sur sa faim: L¹ingénierie concourrante consiste à développer les produits, les équipements et le système de commande avec le plus de recouvrement possible entre les différentes activités, grâce à l¹utilisation d¹outils informatiques permettant à des équipes multi-disciplinaires de trouver les bonnes réponses du premier coup sans gaspillage de temps, dans le but de créer de meilleurs produits au moindre coût et dans le meilleur délai.

L¹idée n¹est pas nouvelle: elle a déjà suscité bien des mots en «ique» comme productique, logistique, systémique, et j¹en passe. Ce qui change ici, c¹est la nature des outils proposés et la démonstration de leur faisabilité industrielle: voilà une très agréable conclusion pour un projet de recherche. Autre originalité, l¹ingénierie concourrante implique aussi de s¹occuper simultanément des produits et des équipements de production. Ces outils sont destinés aux entreprises qui conçoivent et/ou produisent des produits manufacturés avec une composante d¹assemblage.

Ils prennent en compte trois aspects du développement d¹un produit:

Voilà donc une autre tendance intégrée à la démarche: l¹étude ou la ré-étude du processus et des ressources qui sont mises en jeu par ce processus lors de l¹analyse des produits (process re-engineering).

Le projet SCOPES ne prétend pas résoudre tous les problèmes posés par les multiples activités de conception que l¹on trouve tout au long de la chaîne (du marketing à la distribution). Par contre, il propose un cadre dans lequel les échanges de données et de connaissances au sein de l¹équipe de conception sont facilités par l¹accès à l¹information.

Un point clef de la démarche SCOPES est donc l¹organisation des activités en un canevas dans lequel les intervenants trouvent leur compte, qui permet de remonter l¹information aux activités qui se sont déroulées antérieurement. Pour raccourcir le cycle de développement des produits, il est également important que les différentes activités puissent démarrer au plus tôt, même si l¹information qu¹elles ont à disposition n¹est que partielle. Ceci permet de diminuer le problème classique de la transmission d¹un dossier de fabrication quand plus aucune modification ne peut y être apportée.

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Les activités prises en compte par SCOPES

Différentes activités ont été prises en compte dans l¹architecture SCOPES, que ce soit par les laboratoires ou par les partenaires industriels. Nous les rappelons ici avec leur principe, le laboratoire partenaire responsable de leurs spécifications et nous mentionnons s¹ils ont donné lieu à un prototype dans une station CAO (Off-Line) ou dans un superviseur d¹installations (On-Line).

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Le rôle de l¹IMT-EPFL dans le projet SCOPES

L¹IMT exerce depuis 1987 une activité en simulation événementielle des systèmes d¹assemblage par son projet SIMAS, bien connue depuis les diverses présentations effectuées au sein de l¹Ecole.

Nous nous sommes intéressés depuis longtemps au pilotage des systèmes et aux moyens d¹abaisser la taille de lot économique dans les installations (pour autant qu¹elles soient conçues dans ce but!). Nous avons donc mis au point des solutions pour le lancement automatisé des lots en production et leur suivi, en intégrant des techniques de compensation des problèmes de non-qualité. C¹est au cours de ces travaux que nous nous sommes intéressés de près aux représentations possibles des processus d¹assemblage, et en particulier aux produits issus de familles de variantes.

C¹est à ce titre que nous avons participé à SCOPES, en nous intéressant à l¹architecture des modules et des types de données à communiquer entre eux.

Nous avons eu le plaisir de voir nos partenaires industriels réaliser des prototypes logiciels des techniques que nous leur avons spécifiées, en particulier au sein d¹un environnement de simulation défini par Dassault Systèmes, ainsi que dans un superviseur réalisé par Schneider. Ces résultats de recherche sont ainsi transférés de manière élégante chez deux partenaires qui en font des produits stratégiques de leurs entreprises respectives. Nous avons ajouté un module d¹ordonnancement à la demande de nos partenaires. Pour ce module, nous sommes partis non pas des techniques de pointes employées dans les laboratoires, mais des pratiques employées dans les ateliers.

Une enquête nous a révélé que nos utilisateurs, très pragmatiques, se réjouiraient d¹un tel module seulement à condition qu¹il s¹avère plus efficace que leurs calculs sur papier... Nous avons donc orienté les spécifications dans ce but, laissant en permanence le contrôle à l¹intervenant humain. Tous les facteurs de l¹ordonnancement ne peuvent être intégrés par l¹ordonnanceur informatique, la multitude des paramètres interdisant toute utilisation simple. Ce module, dans sa réalisation prototypée par Schneider, rencontre actuellement un vif succès chez les industriels auxquel il est présenté.

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SCOPES se termine... et après?

Plusieurs suites seront données au projet SCOPES par les différents partenaires. Bien entendu, nos partenaires industriels doivent encore transformer leurs prototypes en produits, ce qu¹ils font actuellement. Les produits de Dassault Systèmes et MAA devraient sortir d¹ici un an environ. D¹autre part, la plupart des partenaires souhaitent poursuivre leur collaboration pour un nouveau projet ESPRIT qui s¹inscrira dans la suite directe de SCOPES.

Le thème de cette poursuite portera sur l¹analyse des coûts tout au long du projet de conception d¹une part, ainsi que sur l¹intégration de la notion de famille de variantes à chaque stade du projet d¹autre part.

Enfin, la société CIMPACT a été créée au sein du Parc Scientifique de l¹EPFL par... votre serviteur (voir Flash du 23 Mai), avec pour but de commercialiser des résultats des recherches de l¹EPFL dans cette activité. Elle poursuivra des recherches dans le domaine en collaboration avec le groupe Pilotage et Simulation de l¹IMT, Prof. J. Jacot, dans le cadre d¹un accord au sein du PSE. Les activités de CIMPACT seront de commercialiser le logiciel de simulation SIMAS II tout d¹abord, mais aussi de fournir des prestations d¹étude et de conseil en simulation et en optimisation des processus industriels en général (assemblage, emballage alimentaire, pharmaceutique, etc.).

Contacts:

CIMPACT:
Eric Verdebout
Parc Scientifique sur le site de l¹EPFL
Tél. 021 - 693 83 61
Fax. 021 - 693 83 60

Groupe Pilotage et Simulation de l¹IMT:
Prof. J. Jacot, IMT-EPFL, Tél. 021 - 693 59 08
Rafal Romanowicz, IMT-EPFL, Tél. 021 - 693 58 60
Hervé Fillebeen, IMT-EPFL, Tél. 021 - 693 58 56



article paru dans le Flash informatique, numéro 6 du 27 juin 1995